車用液化石油氣“標準”中烯烴含量對車輛尾氣及積碳影響的探討

劉大鵬

（哈爾濱液化石油氣有限公司，黑龍江 哈爾濱 150030）

1 概述

車用液化石油氣就是目前汽柴油很好的替代燃料，液化石油氣是原油的衍生品，由煉廠從原油中通過裂解、催化等工藝提煉產出，英文全稱:Liquefide petroleum gas,簡稱LPG。車用LPG由于其相對于汽、柴油的經濟及環保，已越來越多的被廣泛使用，成為一種新型汽車燃料。但車用LPG各類“標準”中烯烴含量的問題，日益成為人們關注和爭論的焦點，其核心是:烯烴含量高能否對汽車尾氣排放達標產生較大影響；烯烴含量高是否會結膠，造成汽車發動機積碳，影響汽車的正常使用。本文擬在通過對比實驗和分析，探討烯烴含量對上述問題的影響，并就我國和國外的車用LPG“標準”差異引發一些個人思考。

2 不同烯烴含量所做的相關測試結果及得出結論

2.1 車用LPG中烯烴含量的變化不影響汽車排放尾氣中成分的顯著變化，且全部達標。

筆者會同中石油哈爾濱石化公司科研中心人員和長春汽車燃氣發展有限公司人員成立了測試小組，分別用總烯烴含量40%、50%、60%，丁二烯含量不超0.5%的三組LPG做了大量的行車試驗和發動機臺架試驗，試驗結果表明:車用LPG中烯烴含量的變化不影響汽車排放尾氣中成分的顯著變化，且全部達標。

附錄檢驗結果

2.2 車用LPG中烯烴含量高，不會造成發動機燃燒室的大量積碳，不會影響發動機的使用壽命。

2.2.1 臺架試驗

測試小組委托一汽集團發動機廠和吉林省化工產品質量檢測站，用總烯烴60%，丁二烯0.3%的車用LPG和90#汽油對比，在CA6102發動機上做了420小時發動機燃氣臺架試驗。發動機拆檢結果如下:

·發動機積碳較同樣工況用汽油減少65%。

·發動機缸體磨損較同樣工況用汽油減少0.1mm。

2.2.2 行車實驗

測試小組選用同型號、同時出廠的四輛捷達出租車作為測試車輛，其中兩輛用總烯烴含量40-60%，丁二烯含量0.3%的車用LPG做燃料分別行駛35萬公里和42萬公里，兩輛用90#汽油做燃料分別行駛26萬公里和40萬公里后，委托吉林大學汽車工程學院發動機檢測室對這四輛出租車的發動機進行對比拆檢，拆檢結果證明:

·高含烯烴的車用LPG在發動機內積碳甚少，積碳量可較90#汽油減少70-80%；

·與燃用90#汽油比沒有增加汽車發動機缸體的磨損。

3 國外車用LPG“標準”中對烯烴含量的要求分析

國外車用LPG的標準很多，典型的有歐洲的EN589:2004；日本的JISK2240-1999；美國的ASTM D1R35-97中的專用丙烷等。歐洲的EN589:2004考慮的主要是作為車用LPG的實用性能一辛烷值和蒸汽壓；日本JIs K 2240-1999中對車用LPG考慮的主要指標是C3與C4的相對比例 (決定蒸汽壓和動力性)；美國AsTM D1R35-97的專用丙烷中考慮的主要是對丙烯和C4組分含量的限制。顯然，在這三套標準中，歐洲標準和日本標準有一定的相似性，主要的區別是歐洲標準對辛烷值有較高的要求，日本標準對辛烷值沒有要求。日、歐的車用液化氣標準與美國的專用丙烷的指標要求非常不一致，甚至是矛盾的，日、歐標準不限制總烯烴，但嚴格限制二烯烴；美國“專用丙烷”的標準嚴格限制丙烯，但卻不限制二烯烴。什么原因造成國外標準間相差這樣大，筆者認為是他們在制定這些標準時充分考慮了自己的國情。由于烯烴是一種比烷烴更寶貴的化工原料，在一些發達國家，通常將液化氣中的烯烴分離出來作為化工原料，使商品LPG中的烯烴本來就不高。歐洲和日本是全球使用車用LPG數最大的地區，我國的汽車生產技術主要采用的是歐洲和日本技術，汽車排放指標的制定也參照歐洲標準。按慣例，我國的車用LPG的標準也應參照歐、日標準，但實際上，長期以來由于國內一些部門對烯烴的誤解，把車用液化氣使用中的問題都歸結于烯烴含量高，以至于有關部門在制定車用液化氣的國家標準時，采用了美國“專用丙烷”標準的模式，嚴格限制烯烴含量。

4 最后結論及調整“標準”中烯烴含量的意義

4.1 結論

從國外“標準”看試驗及批量使用的情況證明:液化石油氣中影響汽車燃用的主要危害物主要是單質硫、多硫化物、丁二烯、機械雜質、水等，其它烯烴含量的多少不影響汽車燃用。

4.2 合理確定“標準”中烯烴含量的意義

我國原油加工工藝的客觀實際，決定了我國LPG中的烯烴含量高的客觀事實。因此，執行現行車用LPG的國家標準，將面臨以下問題:

（1）多數符合“國家標準”的LPG(“純丙烷”)，動力性將明顯不足，而且價格偏高，市場推廣難度大。

（2）一些不符合“國家標準”的LPG，即烯烴含量高的LPG，實用性能良好，價格合理，但如執行國家標準，就可能由于“違規”被強制趕出市場。

（3）如果將來大量使用符合“國家標準”的低烯烴“優質”車用LPG，則多數車用液化氣必須依賴進口，這不利于我國民族工業的發展，而且由于進口氣價格較高，缺乏市場推動力，作為環保項目的車用液化氣將難以得到發展。

[1]液化石油氣(LPG)用橡膠軟管和軟管組合件.散裝輸送用[S]上海橡膠制品有限公司，2003.